Distribution and shape analysis of Phorcus lineatus and Phorcus sauciatus along the Portuguese coast

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Costa, Margarida Antunes da
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10451/22587
Resumo: Tese de mestrado em Ecologia Marinha, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2015
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spelling Distribution and shape analysis of Phorcus lineatus and Phorcus sauciatus along the Portuguese coastMorfologiaExposição à vagaOntogeniaPhorcus lineatusPhorcus sauciatusTeses de mestrado - 2015Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências BiológicasTese de mestrado em Ecologia Marinha, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2015As costas rochosas estão entre os locais mais extremos, heterogéneos e dinâmicos da Natureza, sujeitos a condições extremas que influenciam a distribuição espacial e a colonização de inúmeras espécies. Nestas zonas ocorrem dois principais gradientes ambientais: um horizontal - presente ao longo da linha da costa - e um vertical - causado pela interface entre o ar e a água. Ao longo do gradiente horizontal existe um gradiente de exposição à acção das ondas, que é fortemente influenciado pela topografia da costa, nomeadamente pela presença de cabos, nos quais um dos lados está mais protegido do hidrodinamismo. Assim, cabos são locais apropriados para estudar a adaptação dos organismos às diferentes condições hidrodinâmicas, exactamente por proporcionarem habitats contrastantes no que toca ao hidrodinamismo. A exposição à vaga tem um efeito profundo nas características ecológicas e biológicas de uma costa, afectando a distribuição dos organismos. Uma crescente exposição conduz a um crescente risco de desprendimento e danos físicos, limitando assim a distribuição de espécies mais frágeis e susceptíveis. Nos locais mais expostos, apenas os organismos capazes de se manterem agarrados nas rochas são encontrados. As conchas constituem um registo ontogenético dos indivíduos. O estudo da forma das conchas em relação a factores ambientais permite assim perceber como determinado factor influencia a forma da concha. Em espécies próximas, uma variação na forma das conchas pode indicar uma variação dos seus hábitos de vida. Neste caso, estas diferenças na forma poderão indicar diferentes respostas para a mesma pressão selectiva, bem como diferenças em processos de crescimento e morfogénese, uma vez que é espectável que pressões ecológicas semelhantes resultem no desenvolvimento de características morfológicas semelhantes. Dos grupos de organismos existentes na zona intertidal, os gastrópodes são dos mais abundantes e bem representados. Para além de facilmente identificáveis, apresentam diferenças nas conchas que são mensuráveis, por exemplo, forma ou tamanho, que podem ser relacionadas com um determinado factor ambiental. Phorcus Risso 1826 é um género de troquídeo herbívoro (Gastropoda Prosobranchia) que habita as costas rochosas, desde o Mar Mediterrâneo até ao Atlântico Norte. Na costa portuguesa destacam-se Phorcus lineatus (da Costa, 1778) e Phorcus sauciatus (Koch, 1845). P. lineatus é maioritariamente encontrado em zonas com poças e fendas, protegidas da acção directa da vaga, geralmente na zona supratidal. Esta espécie tem o limite norte de distribuição entre o País de Gales e Irlanda. A sua distribuição é contínua ao longo da costa de França, Espanha e Portugal, atingindo o seu limite sul em Marrocos. P. sauciatus é uma espécie subtropical que atinge a limite norte da sua distribuição na Peninsula Ibérica. Geralmente são encontrados em plataformas rochosas de inclinação suave, geralmente mais expostas ao hidrodinamismo. Neste contexto, com a presente dissertação pretende-se realizar um estudo morfométrico da concha destas duas espécies na costa continental portuguesa, e desta forma aumentar o conhecimento neste tema, que é até à data algo restrito, especialmente em P. sauciatus. Foram abordadas as seguintes questões: (1) Como varia a abundância das duas espécies ao longo da costa?; (2) Qual a influência da latitude na variação do tamanho e forma da concha?; (3) Qual a influencia da exposição da costa no tamanho e forma da concha?; e (4) A forma da concha varia durante a ontogenia? Para isso, foram recolhidos indivíduos de Phorcus lineatus e Phorcus sauciatus em 29 locais da costa Portuguesa, no lado norte e no lado sul de vários cabos, desde a praia da Papoa (39°22'12.51"N / 9°22'38.72"O) à praia da Luz (37° 5'5.96"N / 8°43'1.94"O), num gradiente geográfico norte-sul de aproximadamente 400km. Cada um dos 2193 espécimes recolhidos nos 29 locais foi identificado, medida a altura máxima e a largura máxima da concha (medidas de abordagem tradicional), e feito o registo fotográfico em condições constantes (para posterior análise de abordagem geométrica). Para o estudo geométrico geográfico foram escolhidos 50 espécimes de cada local, com uma largura entre 13 mm e 17 mm. Para o estudo geométrico ontogenético, foi escolhida uma população de cada uma das duas espécies, e os espécimes foram divididos em quatro classes de largura, cada uma com 50 espécimes: I- [1 mm - 5 mm], II- [6 mm - 10 mm], III- [11 mm - 15 mm], IV- [16 mm - 20 mm], referidas daqui em diante como classes de tamanho. A morfometria geométrica é a caracterização quantitativa, análise e comparação das formas biológicas. Foi utilizado o método de Procrustes, que assenta na translação, escalamento e rotação da informação morfométrica, removendo toda a informação não relacionada com a forma do indivíduo. Este método demonstra as diferenças entre uma forma de referência e a forma alvo, evidenciando a dispersão de pontos (landmarks) marcados homologamente na forma alvo, ou seja, nos exemplares que se pretende analisar. Deste modo, foram marcados 14 pontos homólogos, na fotografia de cada exemplar, para posterior análise no software de análise morfométrica geométrica. Utilizou-se uma análise de covariância (ANCOVA) nas medidas tradicionais, e uma análise de variância aninhada multivariada (MANOVA), nos valores RW (RW scores), outputs da análise geométrica. A variação da forma das conchas foi então estudada em dois níveis: Geométrico e Ontogenético. No primeiro realizou-se uma abordagem em relação à latitude, abrangendo todas as praias ao longo da costa, e em relação à exposição à vaga. Neste último caso, de modo a perceber o efeito do hidrodinamismo a diferentes escalas espaciais, foi considerando o efeito da orientação da costa a norte ou a sul dos cabos, independentemente do cabo; o efeito da orientação da costa em cada cabo, e ainda um estudo numa escala mais restrita, comparando duas populações de um mesmo local. Como esperado, houve uma predominância clara de P. lineatus no norte e de P. sauciatus no sul. Ingrina foi uma excepção - localizada a sul, nesta praia P. lineatus foi mais abundante. Neste caso, a latitude poderá não ser o principal factor a influenciar a distribuição destas espécies, mas sim a exposição e tipo de substrato. Em relação ao estudo latitudinal, a morfologia da concha não apresentou um padrão claro quando consideradas todas as populações da costa. No entanto, considerando o Método Tradicional, em P. lineatus foi, ligeiramente, perceptível um gradiente geográfico - houve uma tendência para conchas mais largas e mais altas nas populações do norte, e indivíduos de menores dimensões no sul. Diferentemente, P. sauciatus apresentou uma largura mais uniforme, não revelando assim qualquer padrão evidente. A abordagem Geométrica não demonstrou qualquer padrão claro ao longo da costa, mas, no entanto, alguns locais apresentaram-se claramente distintos de outros. Tendo em conta que a extensão latitudinal da costa Portuguesa é reduzida, e que ao longo da costa existem inúmeros acidentes geomorfológicos que influenciam a exposição costeira e que tornam a costa Portuguesa muito heterogénea, é de facto difícil observar um um padrão de forma claro. Considerando o efeito da exposição à vaga na morfologia da concha, através da abordagem Tradicional, e tendo em conta os efeitos integrados de orientação da costa, os indivíduos de ambas as espécies são ligeiramente mais largos e achatados no lado norte dos cabos, onde, devido à ondulação oceânica dominante noroeste (swell), a exposição à vaga é mais forte. No que diz respeito à variação em cada cabo e em duas populações de dois lados diferentes da mesma praia, a forma das duas espécies foi muito variável, e um padrão foi visível apenas em poucos casos. Relativamente à abordagem geométrica não foi de todo visível uma diferenciação clara de forma da concha. A variabilidade observada na morfologia da concha de ambas as espécies poderá indicar que a exposição à vaga e a latitude não são suficientes para moldar estas espécies diferentemente. Em relação ao estudo morfométrico da ontogenia, em ambas as espécies, à medida que os indivíduos crescem, a relação entre largura e altura torna-se mais dispersa. No que diz respeito à sua forma foram encontradas diferenças ao longo a ontogenia, com classes de tamanho a variar a sua forma à medida que os seus hábitos mudam. São inúmeros os factores que influenciam a morfologia da concha, e sua interacção pode ter conduzido a uma falta de um padrão evidente, uma vez que não foram considerados no presente estudo.Exposure has a deep effect on the biological and ecological characteristics of a shore, affecting the distribution of organisms. The level of wave exposure is deeply influenced by shore topography, for example, the presence of capes shelters part of the coast from the wave action. Capes are suitable places for studying organisms’ adaptation to the wave action since they provide contrasting situations of wave exposure. Phorcus Risso 1826 are herbivorous trochids (Gastropoda Prosobranchia) present from the Mediterranean Sea through the North Atlantic. In the Portuguese coast the dominant species are Phorcus lineatus (da Costa, 1778) and Phorcus sauciatus (Koch, 1845). Phorcus lineatus is mainly found in areas with rock pools, cracks, crevices or under boulders of the upper half of the intertidal zone. This species reaches its northern limits in Wales and Ireland and its distribution is continuous from the French coastlines until Morocco. Phorcus sauciatus is a common subtropical grazer that reaches its northern boundary in the Iberian Peninsula and usually inhabits extensive and gently sloping rocky platforms. In this study it was intended to uncover differences in the morphology of these two species from different locations along the Portuguese coast. Four questions were addressed: How does the abundance of these species vary along the Portuguese coast? ; What is the influence of latitude on the variation of shell size and shape? ; What is the influence of shore exposure on shell size and shape variation? ; Does shell shape vary during ontogeny? To answer these questions, P. lineatus and P. sauciatus were collected from 29 sites, in the northern and the southern side of several capes, ranging a geographical north-south gradient of 400 km along the Portuguese west coast. The collected specimens were identified, measured (maximum height and maximum width, traditional morphometric approach) and photographed (geometric morphometric approach). Firstly, shell morphology was analysed in a geographic perspective, evaluating the influence of latitude and exposure to wave action on the shell shape. Concerning wave exposure, three scales were considered: the integrated effects of shore orientation, the effects of orientation in each cape, and a short scale comparison of two sides of the same beach. Secondly, considering one population of each species, shell morphology was analysed in an ontogenetic perspective, in which specimens were compared regarding four size classes. As expected, there was a clear dominance of P. lineatus in the northern coast and of P. sauciatus in the southern coast. Ingrina was one exception - in this southern beach P. lineatus was more abundant. In this case, latitude may not be the major factor influencing these species distribution, but rather exposure and type of substrate. Regarding the latitudinal study, shell morphology did not show a clear pattern when considering all populations from the Portuguese coast. Considering the traditional method, however, in P. lineatus a geographic gradient was apparent in some extent - there was a tendency for broader and higher shells in the northern populations, and smaller individuals in the south. Differently, P. sauciatus presented a more uniform width, revealing no evident pattern. The geometric approach did not show any clear pattern throughout the coast but there were some locations clearly distinct from the others. Since the latitudinal range of the Portuguese coast is not very wide, and throughout the coast there are several geomorphological accidents that influence the coastal exposure, making the Portuguese coast very heterogeneous, a clear shape pattern is difficult to observe. Concerning the effect of wave exposure on shell morphology, through the traditional approach, and considering the integrated effects of shore orientation, specimens of both species are slightly broader and flatter in the north side of the capes where, due to the dominant northwest oceanic swell, the exposure is stronger. In the smaller scales studied, i.e. variation in each cape and in two populations from two different sides of the same beach, the shape of the two species was very variable, and a pattern was only visible in few cases. Regarding the geometric approach a clear differentiation of populations’ shell shape was not found. The variability found in the shell morphology of both species indicates that neither the exposure nor the latitude is enough to shape these species differently. Regarding the ontogenetic morphometric study, in both species, as individuals grow, the relation between width and height becomes more disperse. As for their shape, differences throughout the ontogeny were found, with size classes varying their shape as their life habits change. Several factors definitely influence shell morphology, and their interaction may lead to a lack of an evident pattern, since they were not all considered in the present study.Paula, José Pavão Mendes de,1959-Boaventura, Diana MendesRepositório da Universidade de LisboaCosta, Margarida Antunes da2016-02-04T12:46:33Z201520152015-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/22587TID:201387620enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T16:09:55Zoai:repositorio.ul.pt:10451/22587Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:40:08.941530Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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